Đánh giá độ phì tự nhiên của đất Bazan tỉnh Đắk Lắk bằng hệ thống phân loại độ phì tiềm năng FCC (Fertility Capacity Classification)

1. MỞ ĐẦU

Độ phì nhiêu là đặc tính chất lượng căn bản của đất phân biệt nó với đá mẹ và sản phẩm phong hóa, là cơ sở căn bản cho sản xuất xuất nông nghiệp, là yếu tố quyết định đến năng suất cây trồng. Vì vậy, độ phì nhiêu của đất cũng là chủ đề được quan tâm nghiên cứu của các nhà thổ nhưỡng học [1]. Trong nền sản xuất nông nghiệp thâm canh cao, con người đã đưa vào đất nhiều loại phân bón khác nhau, vì vậy đã làm ảnh hưởng lớn đến độ phì nhiêu của đất. Các chỉ tiêu thường được sử dụng để đánh giá độ phì nhiêu của đất như: độ tơi xốp; các chất dinh dưỡng cho cây trồng (gồm các nguyên tố đa lượng, trung lượng và vi lượng); hàm lượng chất hữu cơ; khả năng trao đổi cation (CEC); thành phần và số lượng vi sinh vật có ích; độ ẩm đất. Trong số các chỉ tiêu trên, hàm lượng chất hữu cơ và độ ẩm đất là 2 yếu tố quan trọng quyết định đến độ phì của đất vì chất hữu cơ ảnh hưởng đến phần lớn các chỉ tiêu khác [2].

Để đánh giá định lượng độ phì nhiêu của đất, Boul (1975) và cộng sự đã xây dựng Hệ thống phân loại tiềm năng độ phì của đất (Fertility capability classification - FCC) đầu tiên trên cơ sở định lượng các tính chất của tầng đất mặt (topsoil) [7]. Từ năm 1982 - 1986, Boul tiếp tục phát triển các phiên bản tiếp theo của hệ thống FCC cho đánh giá và phân loại độ phì đất canh tác lúa nước ở các vùng nhiệt đới [8], [9]. Từ hệ thống FCC này, Sanchez (2003) đã phát triển phiên bản mới của hệ thống FCC với 17 điều kiện bổ sung như là các yếu tố hạn chế ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng [10]. Đến nay, hệ thống FCC được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả dựa vào các đặc tính hóa học, hình thái phẫu diện đất và các yếu tố hạn chế độ phì. Ở Việt Nam, hệ thống FCC đã được Võ Minh Quang (2005) ứng dụng để cập nhật và bổ sung cho đánh giá tiềm năng độ phì đất thâm canh lúa ở đồng bằng sông Cửu Long ở tỷ lệ 1:250.000 [3]; sau đó được một số tác giả bổ sung và sử dụng đánh giá đặc tính độ phì đất canh tác lúa ở tỉnh Trà Vinh, chuyển đổi bản đồ đất tỷ lệ 1:100.000 phân loại theo hệ thống FAO-UNESCO\WRB sang bản đồ phân bố độ phì FCC [4].

Kết quả điều tra bổ sung và chỉnh lý bản đồ đất tỷ lệ 1:100.000 của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp năm 2005 [5], diện tích các loại đất phát triển trên sản phẩm phong hóa của đá bazan (đất bazan) tỉnh Đắk Lắk có 344.977 ha (chiếm 26,3% diện tích tự nhiên), gồm 6 nhóm đất (nhóm đất gley, đất nứt nẻ, đất đen, đất nâu thẫm, đất đỏ và đất xói mòn trơ sỏi đá) với 17 đơn vị đất; trong đó nhóm đất đỏ chiếm 85,2% tổng diện tích đất bazan. Phần lớn diện tích các loại đất này đã khai thác để sản xuất nông nghiệp, chủ yếu trồng các loại cây công nghiệp dài ngày như: cà phê, cao su, hồ tiêu. Dưới tác động của các quá trình thổ nhưỡng và sau chu kỳ dài độc canh các cây công nghiệp dài ngày, với mức độ thâm canh cao, chất hữu cơ và nguồn dinh dưỡng trong đất bị cạn kiệt, độ xốp giảm khiến độ phì tự nhiên và khả năng sản xuất của đất giảm sút nghiêm trọng. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã sử dụng hệ thống FCC để đánh giá độ phì tự nhiên của đất bazan ở Đắk Lắk làm cơ sở xác định các yếu tố giới hạn trong sử dụng đất canh tác nông nghiệp.

2.  DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Dữ liệu nghiên cứu

- Dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu là bản đồ đất bazan tỉnh Đắk Lắk tỷ lệ 1:100.000 theo hệ thống phân loại FAO-UNESCO/WRB do Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp chỉnh lý năm 2005 [5].

- Bộ số liệu phân tích các chỉ tiêu vật lý và hóa học các mẫu đất đại diện cho các loại đất bazan tỉnh Đắk Lắk được khai thác để canh tác các loại cây nông nghiệp chính như: cà phê, cao su, hồ tiêu, lúa nước, ngô và cây màu). Các mẫu đất được thu thập trong các chuyến khảo sát thực địa từ năm 2011 - 2013.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng hệ thống phân loại độ phì tiềm năng FCC của Boul đề xuất năm 1975 có điều chỉnh và bổ sung để đánh giá độ phì tự nhiên của đất khu vực nghiên cứu với 03 tiêu chí:
 

- Thành phần cơ giới tầng mặt (Type) từ 0 - 25cm gồm 5 chỉ tiêu: G (Gravelly): có đá lẫn và đá lộ đầu; S (Sandy): cát đến cát pha; L (Loamy): thịt nhẹ đến trung bình; C (Clay): Thịt nặng đến sét; O (Ogarnic matter): giàu chất hữu cơ.

- Thành phần cơ giới tầng sâu (Substrata type) từ 0 - 50cm, gồm các chỉ tiêu: R (Rock): có nhiều đá lẫn hay vật thể cứng; S (Sandy): cát đến cát pha; L (Loamy): Thịt nhẹ đến trung bình; C (Clay): thịt nặng đến sét.

- Các điều kiện bổ sung (Condition modifiers) liên quan đến tính chất hóa lý tầng đất mặt gồm các chỉ tiêu: g (glây): đất ngập nước có glây (đất bão hòa nước > 60 ngày/năm); d (dry): đất bị khô hạn (thời gian khô hạn > 90 ngày/năm); e (exchange): khả năng trao đổi cation (CEC) thấp; a (aluminium toxic): độc nhôm khi Al3+ bão hòa > 60%; h (high acid): đất chua khi Al3+ bão hòa 10 - 60% (pH nước = 5 - 6); i: khả năng cố định lân cao; v (vertic): đất nứt nẻ; p: P2O5 dễ tiêu thấp (< 8 ppm); k: K+ trao đổi thấp (< 2 meq/100 g đất); b (basic reaction): phản ứng kiềm (pH > 7,3); n (natri): Na+ cao (Na+ bão hòa/CEC ≥ 15%); c: pH nước < 3,5; l (laterit): kết von nhiều.

 

Bảng 1: Thang điểm đánh giá độ phì tiềm năng của hệ thống FCC

 

Độ phì tự nhiên của một đơn vị đất phát sinh được đánh giá bằng tổng điểm đạt được theo các chỉ tiêu nêu trên. Theo thang điểm FCC được chia thành 5 cấp như sau:
 

- Cấp I (Độ phì rất cao): 1 -  6 điểm;

- Cấp II (Độ phì cao): 7 - 12 điểm;

- Cấp III (Độ phì trung bình): 13 - 18 điểm;

- Cấp IV (Độ phì thấp): 19 - 24 điểm;

- Cấp V (Độ phì rất thấp): > 24 điểm;
 

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đặc điểm chung các nhóm đất phát triển trên sản phẩm phong hóa đá bazan tỉnh Đắk Lắk

- Nhóm đất glây (Gleysols): Diện tích 13.591,4 ha (chiếm 3,9% diện tích đất bazan của tỉnh) với 5 đơn vị phân loại. Đất được hình thành và phát triển từ các sản phẩm deluvi hoặc fluvic, thường bị ngập nước theo mùa, mực nước ngầm nông, quá trình glây chiếm ưu thế trong tầng 0 - 50cm. Đất có phản ứng chua trong toàn phẫu diện (pHKCl = 4,9 - 5,0); chất hữu cơ trung bình (0,50 - 1,25%); độ no bazơ thấp (31,5 - 33,0%); hàm lượng Al3+ trao đổi từ 0,8 - 1,12 ldl/100 g đất; CEC > 24 meq/100 g đất (Bảng 2).

- Nhóm đất nứt nẻ (Vertisols): Diện tích 4.223,5 ha (chiếm 1,2%) với 1 đơn vị phân loại. Đất này có đặc tính khô cứng vào mùa khô và dẻo khi ngậm nước, đất nứt nẻ có tính trương nở, đất ít chua ở tầng mặt (pHKCl: 4,6 - 4,9) đến hơi kiềm ở tầng dưới (pHKCl: 5,5 - 6,0); độ no bazơ cao (90,0 - 98,7%), thành phân cơ giới sét, CEC khá cao (dao động từ 29,6 tầng mặt đến 52,8 lđl/100 g đất ở tầng dưới).     
 
- Nhóm đất đen (Luvisols): Có 25.483,8 ha (chiếm 7,4%) với 3 đơn vị đất, phân bố ở rìa các khối bazan, nơi có địa hình tương đối bằng phẳng, khả năng thoát nước tốt. Phần lớn tầng đất mỏng, nhiều đá lẫn, đá lộ đầu và nhiều nơi kết von đến tầng mặt, đất có hàm lượng dinh dưỡng tương đối cao. Hàm lượng hữu cơ tầng mặt giàu 2,4 - 3,73%; N tổng số giàu (0,167 - 0,256%). Đất có phản ứng hơi chua (pHKCl: 4,7 - 5,25); CEC đất thấp (6,33 - 21,2 lđl/100 g đất); độ bão hòa bazơ cao (55,0 - 75,0%).

- Nhóm đất nâu thẫm (Phaeozems): Có 3 đơn vị phân loại với diện tích 6.481,2 ha (chiếm 1,9%), phân bố ở các sườn thoải, ít chia cắt. Nhóm đất nâu thẫm có thành phần cơ giới nặng, có kết von tròn đường kính 2 - 3 mm đến 8 - 10 mm trong cả phẫu diện. Đất có phản ứng ít chua, pHKCl dao động 5,15 - 5,60. Hàm lượng hữu cơ từ 1,11 - 3,41%. Nitơ tổng số ở mức giàu (0,173 - 0,35%). Khả năng trao đổi cation thấp (12,55 - 20,08 meq/100 g đất). Đặc biệt, độ bão hòa bazơ lên đến trên 83%.

- Nhóm đất đỏ (Ferrasols): Có diện tích lớn nhất so với các nhóm đất khác (293.816,8 ha; chiếm 85,2%), được phân ra 4 đơn vị đất. Các đơn vị đất thuộc nhóm đất đỏ có phản ứng chua (pHKCl: 4,0 - 5,45); hàm lượng hữu cơ tầng mặt giàu và giảm nhanh theo độ sâu; đạm và lân tổng số giàu, lân dễ tiêu trung bình đến nghèo, kali trung bình đến cao; tổng cation trao đổi ở tầng mặt thấp; độ bão hòa bazơ trung bình đến thấp.

Bảng 2: Kết quả phân tích một số tính chất lý học và hóa học của một số loại đất phát triển trên sản phẩm phong hóa đá bazan tỉnh Đắk Lắk

 

Nguồn: Đề tài TN3/T01 [6]

Bảng 3: Kết quả phân tích một số tính chất lý học và hóa học của một số loại đất phát triển trên sản phẩm phong hóa đá bazan tỉnh Đắk Lắk